输电线路的防雷设计与输电线路运维技术分析
摘要
关键词
输电线路;防雷技术;运维技术
正文
引言:近年来,随着我国城市化进程的快速推进和人们生活质量的不断提高,我国社会发展对电能的需求也越来越大,这为国内电力工程的快速发展提供了条件,输电线路是电力安装工程中非常重要的组成部分,其运行可靠性直接危及电能的输送,在输电线路运维管理过程中,雷击是比较常见的、对安全生产造成不利影响的事故,输电线路遭受雷击会造成短路故障,更严重的问题会导致火灾事故,如何提高线路的防雷特性,是保证输电线路安全稳定运行的前提。
1输电线路防雷设计重要性
输配电工程是供电系统的基础,输配电工程的安全生产直接影响到人们的日常工作和生活,因此,处理输电线路雷击的工作就成为了输电线路重中之重,输电线路的雷击是危及供电系统平稳运行的主要因素[1]。雷击跳闸显然会危及配电系统的运行,引发安全生产事故。如果供电系统遭受雷击,雷电流中的高压线路可能进入电力工程线路,造成线路损坏;如果供电系统没有立即被雷击,且雷击发生在靠近输电线路的区域,电力工程线路中的磁感应电隔离也会沿线路向两侧流动,侵入配电站,并对配电设备造成危害,在架空输电线路供电系统的常见故障中,一半以上的问题是由雷击引起的,因此,输配电建设项目的线路建设应根据雷电活动的抗压强度和发生频率进行调整和改进。此外,还可以根据地形和自然环境对输电线路进行调整,还可以进行多样化的设备维护,以保持良好的输电线路,在雷击多发地区,要加强塔杆、线路的防雷措施,减少雷击造成的危害。
2输电线路遭受雷击的原因与危害分析
在输电线路建设中,会使用金属复合预制构件,增加了雷击风险,当输电线路受到雷击时,金属结构会产生很大的感应雷势,当感应雷势达到一定程度时,电流就会进入输电线路,使线路的工作电压迅速升高,从而增加线路出现问题的概率,更严重的可能导致线路瘫痪,无法正常运行[2]。尤其是与线路相关的设备耐压性和可靠性较差时,如果发生雷击,会对电气设备造成明显的损坏,同时,也容易引发安全生产事故。此外,输电线路遭受雷击将继续大大增加线路检修和维护成本,不利于电力企业的稳健发展,因此,电力企业应根据所在地的气候特点,对输电线路采用合理的防雷装置和运维管理办法,确保电力工程输配电线路的可靠、稳定运行。
3输电线路防雷设计要点和运维方式研究
3.1输电线路防雷设计要点
3.1.1调整接地装置
设计人员在做输电线路的防雷装置时,还可以调整接地装置,减少电源跳闸的概率,在调整输电线路接地装置的过程中,要求防雷装置人员减少电阻,能够填充少量低阻物体,并安装电导控制模块[3]。在设计接地装置的过程中,设计人员应注意以下问题:第一,如果该地区土方回填电阻≤100Ω·m,可采用塔杆和混凝土结构进行自然接地设备,无需手动接地装置。第二,如果该地区土壤电阻率在100~300Ω·m之间,不仅要使用塔杆和混凝土结构杆保持自然接地装置,还必须设置手动接地装置。第三,如果该地区土壤电阻率超过2000Ω·m,可使用6个总长度小于500m的径向接地体,并适当增加接地体。第四,对于土壤电阻率较高的地区,如果采用径向接地装置,可在塔杆周围土壤电阻率较低的地区部分安装外置接地装置。
3.1.2合理设置绝缘避雷线
输电线路的防雷线不仅具有良好的防雷效果,而且具有一定的线路维护效果,可进行载波通信,降低不同短路故障的直流过压。由于应用领域不同,输电线路防雷线的装配方式具体分为两种,即悬挂在塔杆上方,通过复合绝缘子与塔杆保持连接,由于输电线路额定电压的逐渐降低,线路本身的绝缘水平不断降低,降低了线路安全防雷的实际效果,防雷线设计方案的主要参数如表1所示。由于防雷线与周围输电线路有一定的距离,变压器之间存在一定的差异,所以在正常情况下,负载电流三相输电线路处于平衡状态,防雷线路仍有纵向感应雷势[4]。如果将避雷线接地,感应雷势会引起电流量,传输线的电能量会造成比较大的损坏,在当今的线路中,高压线路更多的是使用绝缘层防雷线,可以显著降低资源消耗,防雷线具有一定的阻燃性能,在整个雷击过程中,在雷击充放电阶段,绝缘层很容易被击穿,此时防雷线处于接地装置状态,不易出现对输电线路的实际防雷效果。对于输电线路防雷装置的工作人员来说,在防雷装置的工作中,要统筹考虑该区域的雷电活动,该地区雷电活动的频率可以用闪电天数或闪电小时数表示,关键是指一年中雷电发生的天数,雷时是指1小时内听到雷声的频率,我国的雷日和雷时如表2所示。
表1 输电线路避雷线设计参数
额定电压(/KV) | 一般线路(/KV) | 大跨越档保护段 (/KA) |
60 | 30-60 | 60 |
110 | 45-75 | 75 |
220 | 80-120 | 120 |
330 | 110-150 | 150 |
500 | 130-170 | 170 |
表2 雷暴日与雷暴小时比值
年雷暴平均日数 | 雷暴小时/日数 |
20-25 | 2.3-3.1 |
30-40 | 2.6-3.6 |
50-60 | 3.1-4.2 |
70-80+ | 3.4-4.4 |
3.2输电线路运维技术
3.2.1线路检修
运维管理是保障线路安全的主要途径,将线路改成一个点,是一种高效率、高效率的维修方法,已被实践经验证明,但必须由专业技术人员进行,线路维护应注意以下三点:第一,为更好地保证线路维护纪律,保证日常维护任务能按期进行,在整个维护过程中,应注意保证地理位置是优越的。二是尽可能选择技术过硬、售后维修服务质量高、特性好的设备。第三,应用线路的脆化率不应高于3‰,绝缘层的爬电距离必须符合要求,检查周期时间应根据线路老化率确定。如果过去四年平均不超过2‰,检查周期应为四年/次;如果过去四年平均为2.5‰,则检查周期应为2年/次,维护工作要特别注意,对于较易受外力干扰的塔杆,应采取一定的防护措施;对于外露的线路,应注意绝缘材料的保养。
3.2.2防雷监测
统计表明,雷击是输电线路上最常见的故障之一,发生率高,尤其是在一些山区,因为气候、地貌、自然环境比较独特,雷击发生率极高,早已成为线路的最大安全威胁。因此,防雷检测也是线路运维管理中一项非常关键的日常工作,在目前的情况下,人们也逐渐了解了雷电对线路的不良影响,在管理上完善了防雷监测系统,也取得了一定的成效,值得一提的是,由于雷电安全事故具有突发性,应注意防雷设施的有效布置,加强维护保养,确保其能正常工作。
结语:
供电系统要平稳运行,就要大力加强供电系统建设,做好输电线路的维修保养工作,完善防雷系统,提高线路的物理强度和绝缘性能,这样才能保证我国供电系统可靠稳定运行,进一步提高配网工作效率,服务社会经济和建设的发展。
参考文献
[1] 犹洲,张淼鑫.输电线路防雷设计要点分析[J].2021(2016-20):194-194.
[2] 文显运,周晨飞.输电线路运行中的防雷技术分析[J].电子元器件与信息技术, 2020, 4(9):2.
[3] 董亮.高压输电线路的防雷技术分析[J]. 2021(2014-19):172-172.
[4] 梅海,梅海东,林文杰.输电线路设计中的防雷措施探讨[J]. 2021(2017-20):106-106.
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